cómo asignar un controlador pid a un proceso

¿Cómo se "asigna" la salida de un controlador PID a un proceso?

Digamos que tiene una resistencia, un termómetro y un controlador PID. El termómetro proporciona retroalimentación y el controlador PID puede controlar la corriente eléctrica de la resistencia. Desea que la resistencia funcione a X grados, por lo que usa el PID para regular la corriente que pasa por la resistencia.

¿Conecta el PID de manera que el controlador establezca la corriente en un cierto nivel, o conecta el PID de manera que el controlador suma/resta corriente a la corriente instantánea para alcanzar el nivel deseado?

Es decir, ¿la salida de un PID controla directamente la salida del proceso o la salida del controlador sigue cambiando la salida de un proceso para alcanzar el nivel deseado?

EDITAR : Whooo hombre, ¿escribí esto? Hice esta pregunta hace 2 años cuando estaba jugando por primera vez con un PID. Ahora, apenas puedo entender lo que estaba preguntando. En cualquier caso, la respuesta de @spehro pefhany proporcionó lo que creo que estaba buscando en ese momento: una comparación de control basado en la posición frente a la velocidad.

¿A qué te refieres con 'mapa'? La entrada PID es el error, que es la diferencia entre las temperaturas requeridas y las reales, ambas normalmente representadas por niveles de voltaje directo. La salida PID impulsa algún tipo de amplificador que ajusta el voltaje a través de la resistencia (o la corriente, según el tipo de amplificador). Existe una relación no lineal entre el voltaje de la resistencia y la temperatura, pero el circuito cerrado se encargará de ello.
@Chu No formulé muy bien mi pregunta. Estoy confundido sobre cómo conectar la salida de un PID a un proceso. ¿Se amplificará siempre la salida del PID? ¿O habrá alguna función que convierta la salida PID en salida del proceso? ¿O todo depende del sistema?
La salida PID generalmente será una señal de baja potencia de un DAC que necesitará algún tipo de amplificación. Para el sistema que describe, puede ser conveniente utilizar una fuente actual.

Respuestas (2)

¿Conecta el PID de manera que el controlador establezca la corriente en un cierto nivel, o conecta el PID de manera que el controlador suma/resta corriente a la corriente instantánea para alcanzar el nivel deseado?

Hay diferentes algoritmos PID que hacen cualquiera de esas dos cosas. El último tipo se denomina algoritmo de velocidad (porque controla la velocidad de un movimiento mecánico hipotético de la válvula en lugar de la posición de la válvula). Dado que la válvula realiza la integración, este método alguna vez tuvo algunas ventajas: por un lado, deja de integrarse automáticamente cuando el actuador llega al límite, lo que ayuda con el exceso debido a la liquidación del integrador. Sin embargo, si está utilizando control derivado, debe ser doble diferenciado, lo que tiende a hacer que esa contribución sea muy ruidosa.

Por cierto, controlar la corriente a través de la resistencia no suele ser una buena idea. Lo que quieres hacer (típicamente) es controlar el poder . La no linealidad resultante del control de voltaje generalmente hará que el controlador sea difícil de sintonizar bien en un rango de puntos de ajuste (será demasiado lento o no lo suficientemente estable).

Hola @Spehro, bien dicho. ¿Le importaría agregar más información sobre cómo se asignaría la corriente a la temperatura y cómo "la no linealidad del control de voltaje generalmente hará que el controlador sea difícil de ajustar"? Estaré muy agradecido :)
@PeDro La pérdida de calor hacia el medio ambiente es bastante compleja en general, ya que involucra pérdidas por radiación y dinámica de fluidos, pero si asumimos que es lineal (más o menos exactamente cierto para la pérdida de calor por conducción), entonces tiene pérdidas de calor linealmente más altas a una temperatura más alta en comparación con el entorno, pero la ley cuadrática es de mayor potencia con la salida del controlador si está alimentando corriente a una resistencia fija (I ^ 2R). Una primera aproximación es usar la raíz cuadrada de la salida del controlador de 0 a 1 para la salida de 0 a 1, por lo que al 50 % de la salida del controlador tiene un 70,7 % de corriente pero un 50 % de potencia total.
oh Eso suena bastante intuitivo. Por "de 0..1 para 0..1 salida", ¿quiere decir volver a escalar el rango de temperatura al rango de la corriente? es decir, si la temperatura en Kelvin estaba en el rango (273 a 300) y se mide como 300, su raíz resulta 17,32 y luego se escala al rango actual (0 a 2A). ¿Es esto lo que quiso decir?
@PeDro Modificando la salida del controlador de 0..1 (= 0..100%). No está directamente relacionado con la temperatura, es posterior al cálculo del PID.

Si considera la corriente como su salida, entonces "sigue cambiando" como dice. Sin embargo, si la temperatura de la resistencia es su salida, entonces la mantiene en el nivel deseado. Para eso está el PID. Su retroalimentación debe ser su temperatura y su entrada es " feedback - desired level"(que se llama ' error'). PID se ocupa de la corriente, usted no.

Sí, pero ¿cómo debo conectar el PID a mi sistema? ¿La salida del PID = corriente, o hay alguna función que convierta la salida del PID a la corriente necesaria? Estoy confundido sobre cómo conectar la salida PID a mi proceso (que no es este termómetro/ejemplo actual).
¿Conoce la función de transferencia de su sistema? Necesita obtener la función de transferencia del sistema y esa función le dará una idea de cómo se relaciona la corriente con la temperatura. Y sí, la salida del PID es actual.
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